线程学习笔记

2012.1.4 进程复习： 1. 创建 fork 2. 退出 exit _exit 3. 回收子进程状态 wait/waitpid 4. exec函数族 5. 守护进程 （1） 创建子进程，父进程退出 （2） 创建一个会话，并且以当前进程为会话组组长 （3） 与（1）步骤一样 （4） 更改进程的工作目录 chdir（”/”）； （5） 设置权限掩码 umask（0）；为了守护进程创建的文件对所有用户权限相同 （6） 关闭所有的打开文件 练习：文件拷贝的例子 源文件 ------------------------- 目标文件 创建2进程。。。。。。。。 进程A 拷贝前半部分 进程B 拷贝后半部分 首先：①打开2个文件 fd（只写） fs（只读） ②获取文件大小 num = lseek（fp，0，SEEK_END） ③fork ④父进程拷贝上半部分 （涉及到file 和 f_pos）----理解？？？ ⑤子进程拷贝下半部分 vim -d file.c file2.c 比较2文件大小 线程： 注意-----必须保证 主线程要比子线程后退出。。。。如主线程退出，不能确保子线程是否成功退出 线程：内核调度的最小单位 进程：程序执行和资源分配的最小单位 1. 每个线程都有一个tast_struct 2. 内核中，线程被称为轻量级进程。。。。。但在linux中称其为线程 3. 编程中可以使用多线程编程或者多进程编程 两者有什么区别呢：？？？？ 多进程 ------------------------------------------------------------------ 多线程 ① 进程间通信A-B间数据交互 ------------------------- 多个线程tast_struct共享一个资源 所以，多线程效率高，但是数据的安全性要差（不能保持数据的一致性） 4.如何完成多线程编程？？？？ ①多线程通过第三方的线程库（new POSIX Thread Library NPTL）来实现 ②线程共享的资源（与资源有关）------可执行指令，静态数据，进程中打开的文件描述符，信号处理函数 （与线程ID---TID）pc指针和相关计数器 今天的主要内容： 多线程的创建 编译线程 必须 指定的库 -lpthread 5．int pthread_create（pthread_t *thread， const pthread_attr_t *atrr, void * (*routine)(void *), void*arg） attr : 指定线程的属性 NULL表示使用缺省属性（线程默认属性） routine：线程的执行的函数 void * (*routine)(void *)返回值为void*，且参数为void*型的函数指针。。。。。 arg：传递给线程执行的函数的参数 NULL 返回值： 成功返回 0 失败返回 -1 获取线程号： gettid （LWP）标准库中没有这个函数 ----获得一个基于进程的ID号 .主线程退出，所有线程都退出 6. 回收子线程的状态。。。。 只需在主线程中调用。即可 int pthread_join（tid ， void ** value ptr） ptr 是pthread_exit返回的状态。。。。。。 7.pthread_detach（tid） 主进程中调用，解除与主线程的关系，即子线程不需要主进程去调用pthread_join去回收子进程，。。。。。。。 8．线程的取消： 异步通知----信号的机制-----------直接将某一个线程关闭退出，不会有返回值。。。。。。 pthread_cancel（tid） 9,。线程间的同步和异步机制 怎么样才能同步？ A （数据采集）------------------------------------B （数据处理） 必须A进程先采集，并将信息告知B进程，B进程在进行数据处理 即：同步机制， 让多个进程按照预订的先后顺序执行。。。。可理解为进程或线程A和B一块配合，A执行到一定程度时要依靠B的某个结果，于是停下来，示意B运行；B依言执行，再将结果给A；A再继续操作。 互斥机制：临界资源的互斥访问 A线程------write--临界资源 ---read -----B线程 由于时间片的问题，可能导致B线程read到不完全的数据 10.linux下提供的一机制 叫信号量。。。。。。信号量也叫信号灯-----先学习POSIX操作下的信号量。。。。。。。。。。信号量的值是非负整数 用来描述资源的个数，且一般工作在①管理资源的个数②二值信号量 0（无资源）和1（有资源） P操作--------------------------------------------------V操作 （银行家算法） 申请资源------------------------------------------释放资源 11.死锁：当某个进程持有一个资源，却无法释放这个资源 A-------------------------------------------B 获得资源--------------------------获得资源 sleep（1）<-----------------------提供A的唤醒条件 等待B的唤醒 无法释放---------------------无法释放 因此必须尽量避免死锁。。。。。 P(S)： V(S)： 12.pthread库常用的信号量操作函数：成功返回0，失败返回-1 ①int sem_init（sem_t *sem， int pshared， unsigned int value） sem 信号量，传&sem， pshared 一般为0 ，信号量初值。。。。。。 ② sem_wait（sem_t *sem） 阻塞操作 ③ sem_post（sem_t *sem） V操作 ④ sem_trywait ⑤ 获取信号量当前状态 例程：A ------------------------------------------------------B 初始化sem_init（&sem， 0）-------------------sem_wait() fgets（） --------------------------------------------printf sem_post +１ 13.互斥的使用： 互斥的是临界资源，而使用临界资源的代码叫临界区。。。。。。。。 使用互斥锁得目的保证数据的完整性。。。。 ① 互斥量 ② 互斥锁 gcc file.c -lpthread -02 加上-02 系统优化编译。。。。 必须用volatile 声明这个全局变量 进程间通信 1. 无名管道： ① 凡是具有亲缘关系的进程之间的通信 （继承了进程） ② 单工模式工作------只让父进程读，子进程写，避免了子进程读出自己写入的 2. pipe（int fd[2]） fd包含2个元素的整型数组 cd /proc/ID 查看管道是否创建成功 3. 管道读写注意： ① 读端读，写端写 ② 写数据，写入数据小于可写数据小于可写如数据则全部写入（PIPE_size 64kb） 写入数据大于可写数据则写入数据阻塞到可以完全写入 ③ 读数据： 要读数据小于可读数据，读所需数据 。。。。。。。大于。。。。。。。，全部读出返回到实际大小 ④ 对写端操作，读段必须存在